ITUB20155321A1 - Dispositivo circuitale di anti-pizzicamento per apparato di movimentazione automatica di finestre scorrevoli in un autoveicolo, in particolare un apparato alza-cristallo automatico e relativo procedimento - Google Patents

Description

"Dispositivo circuitale di anti-pizzicamento per apparato di movimentazione automatica di finestre scorrevoli in un autoveicolo, in particolare un apparato alza-cristallo automatico e relativo procedimento"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo circuitale di anti-pizzicamento per apparato di movimentazione automatica di finestre scorrevoli in un autoveicolo, in particolare un apparato alza-cristallo automatico, comprendente un motore elettrico in corrente continua che movimenta una finestra a scorrere lungo guide, detto dispositivo comprendendo un modulo elettronico di controllo di detto motore elettrico in corrente continua, in particolare un microprocessore, detto modulo elettronico di controllo essendo configurato per misurare la corrente di detto motore e per misurare una posizione di detta finestra, detto modulo di controllo essendo inoltre configurato per comandare l'inversione del funzionamento del motore elettrico se detta corrente è maggiore di una corrente di soglia e detta posizione del cristallo si trova in una zona determinata di un percorso di movimentazione della finestra.

Tali tecniche sono qui descritte con specifico riferimento agli apparati alza-cristallo di un autoveicolo, ma possono riferirsi anche ad altri azionamenti di finestre, o elementi equivalenti come pannelli, lungo guide del veicolo, quale ad esempio il tettuccio apribile, che presentano il rischio di pizzicamento.

Gli apparati alzacristalli sono dispositivi costituiti da un sistema elettro-meccanico mediante il quale si determina lo spostamento di una finestra di cristallo o vetro, in due sole direzioni nello spazio, vincolandolo su due lati, a un percorso costituito da due guide parallele. La finestra, o finestrino, scorre lungo le due guide, mediante l'ausilio di un sistema di leve azionate da un motore elettrico in corrente continua.

Il senso di rotazione, del rotore del motore elettrico, su cui è calettato un alberino collegato al suddetto sistema di leve, determina la direzione in cui si muove la finestra.

Il funzionamento dell'apparato alzacristalli inserito all'interno della portiera di un autoveicolo, in modo semiautomatico o automatico prevede che sia presente un motore elettrico in corrente continua (dove lo spostamento dipende direttamente dalla pressione di un tasto e cessa al cessare di tale pressione), in particolare controllato nel modo automatico da un circuito elettronico. Nel modo automatico è prevista di solito una funzione di sicurezza detta anti-pinch o anti pizzicamento. Nel modo automatico infatti lo spostamento della finestra è conseguenza della pressione di un tasto collegato a un circuito elettronico che controlla il funzionamento del motore elettrico. Il circuito elettronico di controllo interpreta oltre l'informazione tasto premuto/tasto rilasciato anche le condizioni al contorno quali ad esempio il valore della corrente nel motore, il cui valore aumenta istantaneamente nell'istante in cui il motore si blocca in seguito all'arresto della finestra, per il raggiungimento dei fine corsa o per un ostacolo sul percorso. Dunque nel modo automatico il sistema alzacristalli ha capacita di valutare condizioni sulla sicurezza ed è possibile introdurre una funzione anti pizzicamento, che consiste nell'inversione della direzione della finestra quando questo durante la risalita incontra un ostacolo o risulta difficoltosa, ad esempio se le dita della mano si interpongono sul percorso e possono quindi essere pizzicate (con conseguenze traumatiche evidenti) tra il cristallo in fase di risalita e il montante orizzontale superiore della portiera.

L'affidabilità e l'elevata sensibilità del sistema anti pizzicamento devono consentire un'automatica inversione del movimento della finestra in presenza di un ostacolo; il sistema viene perciò a questo riguardo tarato per rispondere positivamente a severe condizioni di test. In particolare, la normativa ( FMVSS118(USA) - 74/60/EEC (EUROPA)) che definisce come zona anti pizzicamento un'area compresa fra i 4 mm e 200 mm al di sotto del fine corsa superiore (o montante superiore della porta). I test ai quali il sistema è sottoposto prevedono che il vetro, alla presenza di un ostacolo non deve esercitare una forza superiore a 100N con oggetti che possono avere un rapporto di deflessione tra 5 Nm ~ 20 Nm.

In figura 6 è rappresentato schematicamente un apparato alzacristalli d'esempio indicato complessivamente con il riferimento 50. Tale apparato 50 comprende un motore M che ruota con velocità angolare ω intorno a un asse di rotazione, e attraverso un motoriduttore 51 attua una fune di scorrimento 55 che, attraverso due rulli di scorrimento 56 e 57 posti all'estremo inferiore 57 e superiore 56 di una corsa CF di una finestra F fra un finecorsa alto CFu e un finecorsa basso CFd, movimenta un aggancio finestra 52, connesso alla finestra F, per far scorrere tale finestra in una guida 54 lungo un percorso indicato con P, per semplicità indicato come puramente verticale nel disegno. La finestra F si muove lungo tale percorso P con velocità lineare v, che in generale è direttamente proporzionale alla velocità angolare ω attraverso una costante che è determinata, fra gli altri parametri, dal rapporto di riduzione del motoriduttore 51. Con 53 sono indicati degli agganci alla portiera dell'apparato 50. Con APZ è indicata una zona di antipizzicamento definita sul percorso P rispetto al fine corsa superiore CFu.

Sono noti apparati alza-cristallo semplici che non comprendono sensori di posizione, ma elaborano parametri quali la resistività della guaina di gomma interposta tra cristallo della finestra e guide di scorrimento, che, calibrando correttamente i punti di misura, varia in funzione della posizione del cristallo. Tuttavia, la precisione ottenibile, che è il parametro principale per un efficace sistema anti-pinch, non è molto elevata.

E' noto operare in modo più preciso memorizzando tramite il circuito elettronico di controllo la posizione della finestra, dopo un'opportuna calibrazione sfruttando i fine corsa, integrando un sensore (il più utilizzato è l'effetto di Hall con encoder montato sul circuito stampato a sua volta sistemato in prossimità di un disco, calettato sull'albero motore, contenente i magneti) ed elaborando tramite il circuito elettronico una serie di parametri (sia caratteristici del motore elettrico, sia quelli legati al circuito quale il valore di corrente che varia in funzione dell'attrito) in modo da valutare gli attriti del sistema , per adattarsi ai cambiamenti non solo quelli repentini ma anche dovuti all'invecchiamento. Tale sistema è più preciso, richiede la conoscenza esatta dei parametri elettrici del motore usato nella fase di calibrazione del sistema, ossia, ad esempio, l'eventuale sostituzione del motore elettrico deve avvenire con un motore dello stesso modello o con caratteristiche uguali, diversamente non sono garantite le caratteristiche e prestazioni iniziali. Inoltre tale sistema richiede uno specifico sensore della posizione della finestra.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di ottenere un apparato perfezionato che permetta di determinare con esattezza la posizione della finestra lungo il suo percorso senza l'ausilio di mezzi sensori esterni e che sia indipendente dai parametri tipici (e parassiti) del sistema, in particolar modo dei motori elettrici.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto grazie ad un apparato alza-cristallo elettronico automatico comprendente un motore elettrico in corrente continua nonché a un corrispondente procedimento di controllo dell'apparato aventi le caratteristiche richiamate in modo specifico nelle rivendicazioni che seguono .

L'invenzione verrà descritta con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la Figura 1 rappresenta il modello elettrico equivalente di un motore elettrico in corrente continua;

- la Figura 2 è uno diagramma che rappresenta l'andamento temporale di una tensione in un motore secondo 1'invenzione ;

- la Figura 3 è uno schema a blocchi di un circuito di controllo dell'apparato secondo l'invenzione;

- la Figura 4 è un diagramma di flusso di un procedimento implementato dall 'apparato secondo 1'invenzione;

- la Figura 5 è un diagramma che rappresenta l'andamento della tensione e della corrente del motore in una condizione di pizzicamento;

- la Figura 6 rappresenta uno schema di principio di un apparato alzacristalli per autoveicolo.

In breve, la soluzione secondo l'invenzione prevede in generale di sfruttare nell'apparato alzacristalli le grandezze fisiche proprie del motore in corrente continua (la forza controelettromotrice e la corrente assorbita dal motore) per estrarre informazioni sulla posizione del rotore del motore e determinare la condizione di blocco, o pizzicamento senza l'ausilio di sensori esterni. Tale soluzione è robusta rispetto ai parametri parassiti legati al motore elettrico in uso, tramite l'impiego di una particolare procedura di calibrazione.

In figura 1 è mostrato un circuito elettrico che rappresenta schematicamente, in modo di per sé noto, un motore elettrico 10 in corrente continua di un apparato alzacristalli .

Con A e B sono rappresentati dei morsetti, o capi, del motore elettrico 10, mentre V indica una tensione che si manifesta a tali morsetti A e B del motore elettrico 10, R una resistenza parassita del motore 10, L un'induttanza parassita del motore 10 e E indica una forza controelettromotrice (back EMF) del motore elettrico 10 che è proporzionale a una velocità angolare del motore ω.

Dal circuito di figura 1 si comprende come il motore elettrico 10, nel suo complesso sia definito come un generatore di tensione, la forza controelettromotrice E, cui si somma la caduta di tensione dovuta alla resistenza parassita VR= R*I e una caduta di tensione dovuta all'induttanza parassita VL=L*dI/dt entrambe legate agli avvolgimenti del motore 10. Si ha la relazione, di per sé nota, per la tensione V ai capi A, B del motore 10:

V - RI L— E

di

Applicando una tensione ai capi A, B del motore elettrico 10, questo ruota attorno al suo asse (su cui è calettato un alberino); la sua velocità di rotazione ω sarà proporzionale al valore della tensione applicata.

Analogamente, se dall'esterno viene fatto ruotare il motore 10, ai suoi morsetti A, B si legge la tensione V. il cui valore sarà proporzionale al numero di giri/minuto (rpm), ossia la sua velocità di rotazione ω.

Svincolarsi dai parametri caratteristici del motore 10, per poterlo sostituire con uno equivalente, dunque significa essere in grado di conoscere l'esatto valore di tensione del generatore di forza controelettromotrice E leggendone il valore V ai capi del motore 10, ossia i morsetti A e B.

Per ottenere una tensione V uguale alla forza controelettromotrice E, e quindi misurare tale forza controelettromotrice E, è necessario rendere nulla la tensione dovuta alla resistenza parassita, ossia VR= 0 e la tensione dovuta all'induttanza parassita, ossia VL= 0.

Per soddisfare le due condizioni sopra esposte, la corrente I che scorre nel motore elettrico 10 deve essere nulla, ossia 1=0, il che significa non alimentare il motore elettrico. In tale circostanza, la tensione V letta ai capi dei morsetti A e B può essere considerata pari a quella del generatore di tensione E della sua rappresentazione teorica poiché la tensione V che si legge è prodotta dal motore 10 stesso che prosegue la sua rotazione per inerzia (diventando un generatore di tensione).

Dunque il procedimento prevede di alimentare il motore 10 e poi di non alimentarlo per leggere la forza controelettromotrice E. E nella tensione V. A tal fine è previsto di alimentare e non alimentare il motore elettrico 10 con tempistica predefinita, in particolare ricorrendo alla modalità PWM (Pulse Width Modulation). Tale modalità di alimentazione di un motore in corrente continua PWM è di per sé nota al tecnico del settore e per il motore elettrico 10 prevede, dato un periodo totale ftot= ti+t2 ; di applicare ai capi A, B del motore 10 una tensione V per un periodo pari a un primo tempo di accensione ti e applicare tensione nulla, V=0, per un successivo periodo di spegnimento t2· Ciò significa che al motore elettrico 10 è applicato un valore di tensione mediato in funzione della lunghezza dei tempi di accensione ti e spegnimento t2, in particolare se ti = t2ciò è equivalente ad alimentare il motore con un valore di tensione pari alla metà di quella applicata .

Nell'istante in cui è tolta la tensione ai capi del motore 10, al termine del tempo di accensione t i la tensione parassita resistiva VRpassa istantaneamente a zero; la tensione parassita induttiva VLsi annulla invece dopo un transitorio (tempo di scarica dell'induttanza L).

11 procedimento qui descritto prevede di leggere il valore di tensione V ai capi A e B nell'istante in cui la tensione parassita induttiva VLsi annulla. In questo modo la lettura è esente da fenomeni parassiti.

In figura 2 è mostrato l'andamento della tensione V letta ai capi A, B del motore elettrico 10, secondo il ciclo di accensione e spegnimento imposto dal pilotaggio PWM. Con TDL è indicato un transitorio, associato a un corrispondente intervallo di tempo di transitorio, derivante dalla presenza dell'induttanza L. Come mostrato, una forza elettromotrice E viene misurata a un tempo di misura tmalla fine del transitorio TDL, cominciato all'inizio del tempo di spegnimento

In figura 2, a puro titolo di esempio, la scala dei tempi è di 2ms/divisione mentre la scala della tensione è di 5V per divisione. La tensione del motore ha frequenza di 200HZ con duty cycle del 71% (rapporto periodi determinati dai tempi di accensione ti e di spegnimento t2)· Controllando i valori del tempo di accensione ti e spegnimento t2 si può mantenere costante la rotazione del motore 10 - poiché durante il periodo in cui non è applicata una tensione ai capi del motore 10, questo, a causa dell'inerzia del sistema tende continuare il suo moto - e ottenere una lettura precisa e costante nel tempo della tensione V ai capi A, B. Anche la tecnica di pilotaggio tramite PWM di un motore elettrico in continua per mantenere la velocità di rotazione costante è comunque di per sé nota al tecnico del settore. Da tale tensione V del motore 10 letta al tempo di misura tmsi estrae la velocità di rotazione ω del motore 10 stesso, secondo la relazione E=k* ω

dove k indica una costante costruttiva del motore, ossia legata ai parametri costruttivi del motore 10 e ω la velocità di rotazione del motore 10, più precisamente la velocità angolare del suo rotore. Il fattore di conversione tra angolo di rotazione del motore 10 e traslazione lineare della finestra F del veicolo è costante, quindi è possibile tramite una calibrazione ricavare una costante di proporzionalità, indicata nel seguito con Ke, tra forza controelettromotrice E letta e velocità lineare del cristallo del finestrino F senza conoscere i parametri fisici del motore elettrico 10.

Dunque, in base a tale procedimento si ottiene la misura della posizione di una finestra F movimentata da un motore elettrico 10, leggendo la tensione V ai capi di tale motore elettrico in corrente continua al netto dei parametri parassiti.

Il motore elettrico 10 è un motore elettrico in corrente continua controllato da un circuito elettronico dotato di microcontrollore e specifica strategia software, che permette e controlla lo scorrimento, in due direzioni, di una superficie di finestra (cristallo o materiale assimilabile) vincolata nel suo percorso da due guide parallele. Lo scorrimento in due direzioni è azionato tramite la pressione di pulsanti elettromeccanici. Tale superficie può essere il cristallo di un finestrino movimentato dal sistema alzacristalli elettrico collocato all'interno della portiera di un veicolo con funzione anti pizzicamento o anche il tettuccio di un sistema di scorrimento del tettuccio apribile elettricamente.

In figura 3 è descritto schematicamente un dispositivo circuitale di controllo 20 di un apparato alzacristalli con funzione anti pizzicamento. Tale circuito di controllo comprende un microprocessore 21 che invia dei segnali di controllo PWM, indicati come DS in figura 3, con tempi ti e 12, a un circuito a ponte a H 22 (H bridge), in particolare alimentato da una tensione di batteria Vbatt, che pilota il motore elettrico 10. Ai capi A e B di tale motore 10 sono prelevati dei rispettivi valori di tensione EMFA ed EMFB che sono inviati sia a un primo circuito di condizionamento ad operazionali 23 che effettua la differenza EMFÀ-EMFB, relativa a una rotazione del motore per spostare in su la finestra F, indicata come segnale di spostamento in su EMFup, sia a un secondo circuito di condizionamento ad operazionali 24, che effettua la differenza EMFB-EMFA, indicata come segnale di spostamento in giù EMFD0WN, relativa a una rotazione del motore per spostare in giù la finestra F. I segnali EMFUPe EMFD0WNsono forniti al microprocessore 21, che riceve, tramite un terzo circuito di condizionamento ad operazionali 25, un valore di corrente I del motore, misurato tramite una resistenza di shunt 26 posta fra il circuito ponte a H 22 di pilotaggio e massa. La corrente I del motore 10 è calcolata dal circuito 25 come rapporto della tensione rilevata dal circuito 25 ai capi della resistenza di shunt 26 e il valore della resistenza di shunt 26 medesima.

Sono possibili varianti più economiche in cui i circuiti di condizionamento a operazionali 23, 24, 25 attivi, che implementano operazioni di differenza e divisione sulle grandezze ai loro ingressi tramite operazioni, sono sostituiti da circuiti di condizionamento passivi, che operano semplicemente dei filtraggi RC. Nel microprocessore 20 vengono elaborate le corrispondenti grandezze filtrate, ossia vengono eseguite le operazioni di differenza e divisione sulle forze controelettromotrici filtrate fornite dai rispettivi filtri RC operanti sulla tensione prelevato al capo A e rispettivamente al capo B..

In figura 4 è mostrato un diagramma di flusso che illustra il funzionamento del sistema.

In un passo 110 viene letta la posizione corrente della finestra F dal microprocessore 21. Ciò avviene leggendo ad esempio un contatore disponibile in tale microprocessore che registra gli spostamenti incrementali. In un successivo passo 120 viene avviato un timer nel microprocessore 21.

In un successivo passo 130 viene letto un valore di forza controelettromotrice del motore 10, in particolare il segnale di spostamento in su EMFUPo il segnale di spostamento in giù EMFDOWNa seconda della direzione di spostamento della finestra F in su o in giù.

In un passo 140 viene quindi calcolato un valore medio Emdella forza controelettromotrice determinato dal duty cycle, cioè i tempi di accensione ti e spegnimento t2, del pilotaggio PWM, ossia del segnale DS. Tale valore è un valor medio En, in quanto il valore effettivamente calcolato è un valore mediato su una pluralità di periodi del segnale PWM, ad esempio tenendo conto del valore di forza controelettromotrice nel periodo corrente e di quello al periodo precedente e dividendo per due. In un successivo passo 145 viene operata una lettura della corrente I del motore 10 tramite il microprocessore 21 e verificata la seguente condizione: fintanto che la corrente I del motore 10 misurata nel contempo dal microprocessore 21 è minore di una determinata corrente di soglia Ith, oppure, in una variante preferita che prevede la verificare congiuntamente dello stato di azionamento di un pulsante elettromeccanico per movimentare la finestra F, finché la corrente I è minore di una determinata corrente di soglia Itho l'utente aziona un pulsante elettromeccanico per muovere il finestrino, viene ripetuto il passo 130 di misura della forza controelettromotrice Em. Quando la corrente I del motore 10 è maggiore di una corrente di soglia Ith, oppure, neIla variante preferita suindicata, quando la corrente I del motore 10 è maggiore di una corrente di soglia Itho l'utente aziona un pulsante elettromeccanico per arrestare il finestrino F (ad esempio lo rilascia), dal passo 145 si procede a un passo 150 di arresto del timer, che fornisce un tempo twdi percorrenza del finestrino F (in particolare il conteggio del timer), acquisendo il valor medio forza controelettromotrice Emal momento dell'esecuzione del passo 150.

In un passo 160 si calcola quindi la velocità lineare v della finestra F come rapporto fra la forza controelettromotrice Emmisurata e un coefficiente di proporzionalità Ke.

In un passo 170 si calcola quindi la posizione X della finestra F come prodotto della velocità lineare v della finestra F e del tempo tMdi percorrenza della finestra F. Tale posizione è calcolata in modo incrementale rispetto alla posizione letta al passo 110. Il metodo della lettura della posizione è infatti incrementale, deve essere memorizzata la posizione attuale alla fine del procedimento 100. La lettura successiva deve essere sommata (o sottratta, in base alla direzione) a quella in precedenza memorizzata .

La forza controelettromotrice del motore è data dalla relazione E=Ke*c, data una velocità angolare media del motore, si ha Em/Kee la posizione X è eguale tM*cm, ossia il prodotto della velocità angolare media del motore e del tempo twdi percorrenza della finestra F. Tuttavia, poiché il fattore di conversione fra rotazione del motore 10 e traslazione lineare della finestra F è costante, si può operare con la velocità lineare v, come indicato nei passi 160, 170, ottenendo, come mostrato nel seguito, il coefficiente di proporzionalità Ke tramite una calibrazione che tiene conto della velocità lineare v.

Infine in un passo 180, viene valutato se la posizione x del finestrino F ottenuta al passo 170 ricade nell 'intervallo APZ di antipizzicamento . In caso affermativo il verso del motore 10 viene invertito in passo 190. In caso negativo, la posizione X viene acquisita e il controllo ritorna al passo 110. Si noti che il passaggio dal passo 190 avviene solo se il movimento della finestra F è verso l'alto.

In altre parole, tramite i passi 130, 140, 145, si misura la forza controelettromotrice Em, con un determinato intervallo di campionamento fin tanto che una condizione sulla corrente (eventualmente combinata con un controllo dei pulsanti di azionamento) che identifica un possibile pizzicamento non è verificata, mentre un timer avviato al passo 120 conteggia l'intervallo di tempo per il quale tale misura è attiva, ossia si cicla fra i passi 130, 140, 145. Quando tale condizione sulla corrente risulta invece verificata, si arresta il timer 150, e in base al tempo misurato e alla forza controelettromotrice Emmisurata al momento dell'arresto del timer, si calcola la posizione X della finestra F e la si paragona con la zona antipizzicamento APZ.

Il circuito di controllo 20 opera la funzione anti pizzicamento con l'introduzione del parametro corrente I. Durante la corsa regolare del finestrino, il motore elettrico in corrente continua assorbe ad esempio una corrente I tra i 4 A ~ 6A; in caso di blocco la corrente I passa rapidamente a un valore di circa 12 A ~ 15 A.

In generale, se la corrente sul carico diventa maggiore di una soglia predefinita, si può ritenere di essere in presenza di una condizione di pizzicamento Dunque, verificato tramite l'informazione sulla posizione proveniente dal procedimento 100 che la finestra F si trova nella zona di pizzicamento APZ, compresa in particolare fra i 4 mm e 200 mm dal fine corsa superiore, il repentino aumento del valore di corrente I durante la fase di salita della finestra F al di sopra della soglia, quando viene rilevato dal microprocessore 21 del al sistema elettronico di controllo 20 di figura 3, determina l'inversione della direzione della finestra F (discesa), liberando l'ostacolo.

In figura 5 sono mostrati gli andamenti della tensione V sul motore 10 e della corrente I del motore 10. Con CR sono indicati i valori di corrente durante il funzionamento normale del motore 10, con CB è indicata la crescita improvvisa della corrente I del motore fino a superare la corrente di soglia Ith, oltre la quale il microprocessore 10 comanda l'inversione della rotazione del motore 10 (passo 190 di figura 4).

Considerando che il fattore di conversione tra la rotazione del motore 10 e la traslazione lineare del finestrino è costante, tramite una procedura di calibrazione, è possibile ricavare il coefficiente Kedi proporzionalità tra la forza controelettromotrice E letta e la velocità lineare v della finestra F senza conoscere i parametri fisici del motore 10.

Tale procedura di calibrazione del coefficiente Ke avviene come segue:

in un primo passo, il valore della forza controelettromotrice E viene letto dopo aver compiuto un ciclo completo di movimentazione della finestra F (ad esempio, cristallo su fino fine corsa superiore e cristallo giù fino a fine corsa inferiore) con un corrispondente percorso P ,pari a 2*CF, la corsa CF della finestra F, in un tempo ciclo tc, che può venire misurato ad esempio a mezzo del medesimo timer del passo 120 (al passo 145 in questo caso l'arresto a fine corsa abilita il passo 150 di arresto del timer) si ottiene un valore di forza controelettromotrice Emper lo scorrimento verso l'alto (EMFDP) e un valore di forza controelettromotrice Emper lo scorrimento verso il basso (EMFDQWH).

La velocità v della finestra F è legata alla seguente relazione :

v=P/tc

mentre la costante di proporzionalità Ke è:

Ke=E/v

La forza controelettromotrice E è preferibilmente calcolata distinguendo fra quella per lo scorrimento verso l'alto E EMFDPo quella per lo scorrimento verso il basso EMFDQWHlette durante un ciclo.

Più specificamente, viene ad esempio calcolata tramite il procedimento di calibrazione la forza elettromotrice E per lo scorrimento verso l'alto EMFUPrelativa alla percorrenza di metà del percorso P, ossia P/2 (pari alla corsa CF) per un tempo ciclo di salita tcup. Questo fornisce una velocità di salita vup

V^p<“>P/2teup

e una costante di salita Keup

Keup= EMF UP / vup

Naturalmente, come nei casi illustrati rispetto al procedimento 100, il valore di forza elettromotrice E per lo scorrimento verso l'alto EMFUPè in realtà un valor medio .

Si eseguono quindi le stesse operazioni a per lo scorrimento verso il basso della finestra F, relativo alla percorrenza di metà del percorso, P/2, per un tempo ciclo di discesa tcdown. Questo fornisce una velocità di discesa

3⁄4 own

^down P/^tcdown

e una costante di discesa kedOMn

kedcEMF DOWN / vdc

Il coefficiente di proporzionalità Ke impiegato dal procedimento 100 è infine calcolato come media fra il coefficiente di salita Keupe il coefficiente di discesa Ked0

Dunque, da quanto descritto sopra, sono chiari i vantaggi della soluzione proposta.

Il dispositivo e procedimento descritti vantaggiosamente permettono di determinare con esattezza la posizione della finestra lungo il suo percorso senza l'ausilio di mezzi sensori esterni, utilizzando la forza controelettromotrice del motore. Ciò si traduce in una semplificazione, lato vettura, del sistema di verifica della posizione della finestra o tettuccio, in quanto non è previsto nessun sensore, o meglio il motore opera da sensore .

Inoltre tale determinazione della posizione è resa vantaggiosamente indipendente dai parametri tipici (e parassiti) del sistema, in particolar modo del motore elettrico, grazie a una procedura di auto-calibrazione, sicché non sussiste alcun vincolo alla scelta del motore elettrico utilizzato.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo circuitale di anti-pizzicamento per apparato di movimentazione automatica di finestre scorrevoli in un autoveicolo, in particolare un apparato alza-cr istallo automatico, comprendente un motore elettrico in continua (10) che movimenta una finestra (F) a scorrere lungo guide , detto dispositivo (20) comprendendo un modulo elettronico di controllo (21) di detto motore elettrico in continua (10), in particolare un microprocessore , detto modulo elettronico di controllo (21) essendo configurato per misurare una corrente (I) di detto motore (10) e per misurare una posizione (X) di detta finestra (F), detto modulo di controllo (21) essendo inoltre configurato per comandare 1'inversione (190) del funzionamento del motore elettrico (10) se viene verificato (180) che detta corrente (I) è maggiore di una corrente di soglia (Ith) e detta posizione (X) di detta finestra (F) si trova in una zona determinata (APZ) di un percorso (P) di movimentazione della finestra, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo circuitale di anti-pizzicamento (20) è configurato per misurare (130) una forza controelettromotrice (E; Em) del motore (10) e il modulo di controllo elettronico (21) è configurato per calcolare (180) la posizione della finestra (F) in funzione di tale forza controelettromotrice (E; Em) del motore (10), in modo da operare senza 1'ausilio di sensori esterni.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo circuitale di anti-pizzicamento (20) comprende un modulo (25, 26) per misurare la corrente (I) del motore elettrico (10) e rispettivi moduli (23, 24) per misurare la forza controelettromotrice (EMFUP)del motore (10) durante lo scorrimento verso 1'alto o verso il fine corsa di chiusura (CFu) e la forza controelettromotrice (EMFDOWH) del motore (10) durante lo scorrimento verso il basso o fine corsa di apertura (CFd) della finestra (F).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto detto modulo elettronico di controllo (21) è configurato per leggere (110) una posizione di partenza della finestra (F), avviare (120) un timer, leggere (130) un valore di forza controelettromotrice (E; EMFup, EMFDOWN), calcolare (140) un valore medio (Em)della forza controelettromotrice, verificare (145) il valore della corrente (I) del motore (10 e, se detta corrente (I) è minore di una corrente di soglia (Ith), ritornare al passo (130) di lettura del valore di forza controelettromotrice (E; EMFUP, EMFDOWN)), se la corrente (I) del motore è maggiore di una corrente di soglia (Ith), procedere ad arrestare (150) il timer, ottenendo un tempo (tw)di percorrenza del finestra (F), calcolare (160) una velocità della finestra (v) come rapporto fra la forza controelettromotrice (Em)misurata e un coefficiente di proporzionalità (Ke)associato all'apparato di movimentazione automatica (50), calcolare (170) la posizione della finestra (F) come prodotto di detta velocità della finestra (v) e del tempo (tw)di percorrenza della finestra (F).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta operazione di verificare (145) il valore della corrente (I) del motore (10) comprende inoltre di verificare (145) congiuntamente lo stato di azionamento di un pulsante elettromeccanico per movimentare la finestra (F).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detto modulo di controllo (21) è configurato per calcolare detto coefficiente di proporzionalità (Ke) del sistema tramite i passi di leggere il valore della forza controelettromotrice (Em)dopo aver compiuto un ciclo completo di movimentazione della finestra con un corrispondente percorso (P) in un tempo ciclo (tc)che viene misurato, calcolare una velocità della finestra (v) come rapporto fra il percorso (P) e il tempo ciclo (tc), calcolare il coefficiente di proporzionalità (Ke)come il rapporto fra detta forza controelettromotrice (E) letta e detta velocità (v).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende di leggere la forza controelettromotrice relativa allo scorrimento verso 1'alto (EMFUP)della finestra (F) misurando un tempo ciclo di salita (tcup)calcolando una corrispondente velocità di salita (v^) e una corrispondente costante di salita (Ke^), leggere la forza elettromotrice relativa allo scorrimento verso il basso (EMFD0WN)della finestra (F) misurando un tempo ciclo di discesa (tCdown)calcolando una corrispondente velocità di discesa (Vdown)e una corrispondente costante di discesa(Kedown), calcolare detto coefficiente di proporzionalità (Ke) come media fra detto coefficiente di salita (Ke^) e detto coefficiente di discesa (Kedown)-
7. 7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende di pilotare detto motore (10) tramite una modulazione PWM (DS) e misurare la forza controelettromotrice (E) nell'istante in cui la tensione applicata ai capi del motore (10) è zero e un transitorio induttivo (TDL) del motore (10) termina.
8. 8. Procedimento di anti-pizzicamento per apparato di movimentazione automatica di finestre scorrevoli in un autoveicolo, in particolare un apparato alza-cristallo caratterizzato dal fatto che implementa una o più delle operazioni eseguite dal dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7.